美國勞倫斯伯克利國家實驗室日前發(fā)布消息稱，他們的一個研究小組有望發(fā)明一種新的發(fā)電技術，該技術利用二氧化碳帶動地熱發(fā)電。同時，這種方法還能將一部分二氧化碳永久地封存地下。目前，該技術還在設計和測試階段，如果進展順利，明年夏天將進行中試。

　　這是一種世界首創(chuàng)的全新發(fā)電方式。今年夏天，研究組剛從美國能源部得到了500萬美元的資助。伯克利實驗室的項目負責人巴里·弗雷菲爾德（Barry Freifeld）表示，這是全世界第一個把地熱加熱的二氧化碳轉化為電的研究項目，也是第一個能夠同時減少溫室氣體排放又能利用地熱這種清潔能源的示范項目。

　　據介紹，該技術把二氧化碳注入地下3000米深、125攝氏度的沉積層。在這個條件下，二氧化碳會進入超臨界狀態(tài)——同時具有液態(tài)和氣態(tài)性質。之后，高溫的二氧化碳會被抽取到地面，壓入渦輪機將熱能轉化為電能。然后，冷卻的二氧化碳重新送回地下開始循環(huán)。經過一段時間的循環(huán)，一部分二氧化碳將會永久地沉積下來。系統(tǒng)將添加更多的二氧化碳來保持渦輪機持續(xù)運行。

　　目前，碳捕獲和埋存（CCS）技術被認為是降低全球二氧化碳總量的主要技術之一，它能使燃燒化石燃料排放的溫室氣體不進入大氣，減緩全球變暖。但這項技術卻面臨著造價昂貴的問題。而這項新技術正好能夠通過發(fā)電來抵消二氧化碳地質儲存的高額費用。

　　這項技術同時為開發(fā)干旱地區(qū)的地熱能提供了方便。早在20年前，伯克利實驗室和其他研究單位的科學家就從理論上提出可以用超臨界二氧化碳替代水。他們的研究已經證明，超臨界二氧化碳比水更適合用于從地下獲得地熱能。不過，在這個項目之前，還沒有人進行過這樣的嘗試。

　　據弗雷菲爾德介紹，在項目的第一階段，伯克利實驗室的科學家將會使用數字模型來預測隨著越來越多的二氧化碳通過，地下儲氣洞穴該如何完善。而由于從地下上升的過程中，二氧化碳會混合很多烴類和水，普通的渦輪機難以直接利用。因此，美國Echogen能源系統(tǒng)公司將會通過建模設計出一種渦輪機可以使用這種雜質較多的二氧化碳。將這兩種模型結合，科學家就能估算出最終從二氧化碳中可以得到多少能量。同時，美國得克薩斯大學奧斯汀分校的科學家將會分析整個生命周期的環(huán)境影響。

　　在第二階段，研究小組將建造并測試渦輪機。如果進展順利，他們將會進行中試，地點選在美國能源部從2009年開始資助的一個二氧化碳注入項目。這個項目中已經形成了深度達3000米的儲存洞穴，被證實二氧化碳隔離效果很好。此外，這項測試需要的其他很多基礎設施，如注入和生氣井、管道等都已經建成。

　　這項技術還同時利用了傳統(tǒng)地熱能開發(fā)中的一個缺點。在傳統(tǒng)的地熱能開發(fā)中，熱能在地下傳輸時會損失5%-10%的水。“但是我們正好需要一些二氧化碳留在地層中?！备ダ追茽柕抡f，“我們的方法正好利用這個損失來儲存二氧化碳。”

　　目前科學家還無法估計這項技術能為美國實際生產多少電力。他們說，這取決于CCS工程的規(guī)模和地下高溫儲氣洞穴的成熟度。